引言：作为贸易结算的重要参数，流量计量的精度关系到供用双方的经济利益。各类流量计量仪表都有各自的优缺点，适用的范围，在选型过程中要扬长避短，选择非常合适的流量计。首先作为贸易结算的流量计量仪表，应满足符合国家经委关于印发“企业能源计量器具配备和管理通则（试行）”的通知，用于包括过热蒸汽和饱和蒸汽的蒸汽计量，精度应高于+-2.5%。其次，根据供热蒸汽介质温度一般为200~250度，低压蒸汽的特点，剔除显然不合适的方法和仪表，本文对热网工程中应用非常广泛的涡街流量计，节流式差压流量计（孔板，喷嘴，均速管），新型节流流量计进行下一步深入分析比较。分析按五个方面进行，即仪表性能方面，流体特性方面，安装条件方面，环境条件和经济因素方面。

 

1.涡街流量仪表

涡街流量计的工作原理是当流体通过旋涡发生体时，将在其后两侧产生交替旋涡，旋涡的频率f与流经旋涡发生体的流速V成正比，测得频率f,可以得到流体流量。蒸汽在旋涡发生体上会在较宽的雷诺数范围内产生稳定、可靠的旋涡，信噪比高，易于检测。

 

涡街流量计在蒸汽计量中的优点在于：

（1）无可动部件，可靠性好。

（2）结构简单，牢固与变送器一体化生成，安装、维修简便。

（3）较宽的1:10量程比，精度可达到+-1~2%，压力损失小。

（4）价位适用，性价比高。

 

涡街流量计在蒸汽计量中的缺点在于：

（1）旋涡发生频率受流速分布及旋涡的影响，因此上游有20D以上的直管段。如果缩径，则可以改善流场，利于涡街信号稳定，减少直管段安装要求。

（2）传感器的接线位置要远离电噪声，如大功率变压器、电动机和电源等。安装时要考虑电磁干扰。

（3）厂家一般生产涡街流量计口径<=DN250。

（4）大口径的插入式涡街的探头容易产生振动，信号不稳定，不建议使用。

（5）当蒸汽温度高于300度的时候，传感器与转换器宜采用分离安装方式，以免长期高温影响仪表可靠性和使用寿命。总体来说，涡街流量计作为热网工程中蒸汽计量的仪表是合适的，在目前工程项目中应用广泛，市场应用有较大的潜力。

 

2.节流式差压流量计

节流式差压流量计由三部分组成：节流装置，差压变送器和流量显示仪表。节流式差压流量计工作原理是充满管道的流体，流束在节流件处局部收缩。这时候流速变大，压力降低，在节流件前后形成压差，压差开方与流速成正比，通过测量压差来得到流量。

 

节流式差压流量计在供热工程中应用的优点：

（1）结构简单，牢固，性能稳定可靠，使用期限长，价格低廉。

（2）测量精度可达到精度可达到+-1~2%。

（3）可以应用与高温，高压场合。

（4）有大口径产品。

节流式差压流量计在节流使流体失去了理想状态，在供热工程中应用的缺点如下：

（1）较窄的1:3量程比，只适用于热网用户蒸汽用量比较稳定的场合。

（2）安装需要较长的前后直管段，以保证节流件进口端是稳定的管流，一般很难满足。

（3）孔板、喷嘴压力损失大。

（4）影响测量精度的因素太多，从设计、制造到安装要求严格，任何一个环节不符合标准文件的要求，都会带来较大的测量误差。节流式流量仪表非常大的缺点是要求较长的直管段，才能获得较高的精度，在实际应用中具有较大的局限性。

 

3.平衡式流量仪表

平衡式流量仪表是一种新型节流流量仪表，工作原理与差压式流量计一样，它是一个多孔的圆盘节流整流器，安装在管道截面上，流量与差压的平方根成正比。平衡流量计具有结构简单、可靠，加工简单易行，使用中对前后直管段要求不高，有保持较高精度的优点。平衡流量计是对称多孔的结构特点，当流体穿过函数孔时，流体被平衡整流，涡流非常小化，形成近似理想流体，降低了振动和信号噪声。它与传统节流装置相比：

（1）测量精度提高5~10倍，1:10量程时，精度可达+-1.0%。

（2）流动噪声降低到1/15、yongjiu压力损失约为1/3，压力损失小。

（3）由于流场稳定，直管段要求低，一般为前3D，后1D,但是厂家宣称的非常小直管段可以缩短到0.5D，缺乏应有的测试数据予以验证。

（4）可以直接替换孔板流量计，适合全厂能源计量改造中将孔板流量计改为平衡式流量计。

 

平衡流量计没有活动的部件，安装和使用非常简单方便，可省去大量直管段，大大减少流体运行的能量消耗。 用于测量密闭管道中单相流体(液体、气体或蒸汽)的流量计量。平衡流量计继承了传统节流装置的全部优点，回避了量成比小，直管段要求高这些大部分缺点，大大的提高了测量性能。推广应用近些年来，平衡式流量计发展很快，加上厂家的炒作，大有取代标准节流仪表之势，但是价格昂贵，经济方面表现较差。

 

4.温度、压力补偿

热网工程中输送介质蒸汽的密度随着温度、压力变化而变化，从而导致流量发生变化，需要测量管网上温度、压力对流量进行补偿或修正。饱和蒸汽的温度与压力之间有着严格的一一对应关系，可选择温度补偿或压力补偿修正流量。温度压力补偿蒸汽流量时，一种是通过分别安装温度、压力仪表和智能积算仪与流量计组合实现流量在线温压补偿，第二种是通过温压补偿型流量计来实现。

 

5.宽量程蒸汽计量

在热网工程中，经常会遇到用户流量范围变化大的场合，比如1:15，就目前的技术来说，以上所述流量计类型都有一定的局限性，这时候可以设置旁路小流量计量流量计，配合主回路流量计计量，以达到保证准确度扩大计量宽量程比的目的。

 

6.结语

热网工程中流量计的选型首先要根据蒸汽压力、温度、管道口径、用户流量等因素初步选择可用仪表类型；然后根据用户需求逐步淘汰，再对安装、环境、经济等因素进行仔细评比，非常后选择一种非常合适的流量仪表。但由于被测蒸汽参数的复杂性、要求的多样性和使用条件的特殊性,直到现在流量计量仍未能达得到满意的效果。因此,开发新型的流量计或改进现有的产品仍势在必行。